RL5160GNG奶罐车改装设计

黑龙江工程学院本科生毕业设计随着我国经济的发展，人民生活水平的进一步提高，牛奶的消费总量在快速的增长，同时奶制品、食用油、饮料等行业对产品运输的要求越来越大，大型奶罐车的需求量日益增加。奶罐车在制造以及投入运营运输液态食品时，常遇到以下问题：保温效果较差，剩余率较高，对液态食品的清洗效果不够理想。基于对奶罐车发展趋势的理解和对其存在问题的认识，本文介绍了一款性能更优良的奶罐车的设计方案。在查阅大量相关资料的基础上，对二类底盘进行选型，在以罐体总成为主要设计主体进行设计，在整个设计过程中将参考其他液态食品罐汽车罐体截面的基本形状，选择简单、工艺性好、容积率最高的圆形截面。为了保证牛奶的口味，需要低温运输，参照隔热保温车的隔热保温原理，设计有隔热保温层。隔热保温结构是将罐体设计成双层罐，并在两层罐体之间填充隔热材料，防止外界的温度对关内液体温度的影响。由于牛奶是一种能使细菌迅速繁殖的理想营养基质，牛奶等液体食品在使用之后，如果不及时彻底地进行清洗，将会是细菌大量繁殖，从而影响产品的卫生质量，所以要对清洗装置进行设计。最后进行整车动力性、燃油经济性进行了计算。整车设计完成后，对奶罐车使用要求进行分析，经过对局部的修改，得到一个可以利用的设计方案。关键词：罐式汽车；奶罐车；罐体；隔热层；排液系统黑龙江工程学院本科生毕业设计s to s of in in of is of of a of on of in to a of to of a is of In to of of is to of to on of is a if of so is to a be 摘要 段3第2章罐车的总体布置7第3章底盘的选择11第4章罐体的设计温层的设计21第5章排料系统设计24第6章副车架的设计27第7章整车性能计算34结论35参考文献36致谢37附录A38附录B39黑龙江工程学院本科生毕业设计1第1章绪 述本文讲述了奶罐车的改装设计的过程和计算。首先对二类底盘进行选型，在以罐体总成为主要设计主体，本文将参考其它罐式车辆罐体的结构和有关罐体的设计资料，设计一种用于运输牛奶的专用汽车。在罐体的截面的选择、液位计的选择、人孔的设计、封头的设计、防波板的设计中采用和其它食品罐车相同的结构。考虑到该罐车在气温高时，避免外界温度对液态食品的影响。在罐体外设计一层隔热保温层，该隔热保温层将参考一般保温车辆的保温隔热原理。结合罐体的形状，创造性的将罐体设计成双层罐，并采用木块进行支承，然后在形成的空间内填充聚氨酯泡沫。在设计完罐体后，对整车的性能进行分析计算20。的和意义由于牛奶是一种能使细菌迅速繁殖的理想营养基质，牛奶等液体食品在使用之后，如果不及时彻底地进行清洗，将会是细菌大量繁殖，从而影响产品的卫生质量，所以奶罐车在制造以及投入运营运输时，常遇到对液态食品清洗效果不够理想的问题，并且牛奶作为食品，在高温的情况下会加速腐败，其保温效果也是不可忽视的问题，因此研制性能优良的奶罐车有着十分重要的意义20。罐式汽车在交通运输中发挥了非常重要和不可替代的作用。罐式汽车具有运输效率高、保证运输途中物料不变质、可实现装卸机械化、运输成本低、安全、环保等特点。国外的罐车发展较早，品种多，设备的现代化程度较高。我国罐车的起步发展较完，与国外的罐车存在较大差距。液态食品罐车近年来国内市场需求量越来越大，市场前景十分广阔。随着经济的发展，罐车呈现出重型化、智能化、高档化，多极化发展的趋势1。年专用车的产销发展现状随着改革开放的不断深入，经济建设和人民生活对液罐汽车的需求越来越来迫切，使用的覆盖面越来越来广泛，需求量也越来越来大。我国液罐汽车的应用虽然较早，但全面发展始于20世纪80年代，比发达国家晚了近30年，但我国液罐汽车发展很快，已成为经济建设中重要的运输与作业设备，并且有着良好的发展前景。黑龙江工程学院本科生毕业设计2据中国汽车工业年鉴统计资料，2003年我国公告的专用汽车企业有551家，其中按产量划分，100辆规模以内有189家、300辆以内有317家、1000辆以上有104家、2000辆以上有59家。2004年，04辆，货车中，普通载货汽车占90%以上，其中大于8集装箱大件运输车、罐装车及冷藏车等专用车仅占5%左右，而旧车占3%。随着经济发展的提高，专用汽车呈现出向厢式化、重型化、智能化、高档化、多极化发展的趋势，其中表现比较明显的是：普通货物运输厢式化，专用汽车运输重型化、列车化，货物运输专业化，特种车辆发展迅速，如以混凝土搅拌运输车、混凝土泵车为代表的工程建设用车和以清扫车、压缩式垃圾车为代表的城市环卫车辆发展很快。目前，我国专用汽车行业与国外先进水平的差距主要表现在以下几个方面：一是缺乏科技含量较高的产品；二是专用车所占比例不高、专用底盘（特别是为专用汽车设计的）较为缺乏；三是专用装置的开发能力和制造水平对专用汽车限制较大；四是专用汽车生产存在散、乱、差、的现状，制约了专用汽车的发展；五是国内专用汽车内涵较低，与世界先进国家的技术水平差距较大4。式车的发展方向罐式车包括常见的油罐车、散装水泥车、混凝土搅拌运输车，以及使用量较少的液化气高压罐车、化工液罐车、吸污液罐车等。西部地区油气资源的开发必然会带动石化炼油业的发展，因此大吨位半挂式油罐车的增长速度还将加快。同时，我国公路网络体系的建设已经比较完善，2004年全国公路通车里程达到了18610404车保有量已经超过2500104辆，并且每年还有四五百万辆的新车投入使用，诸多因素促使油品消费量猛增，大幅度带动了各种油品运输车的需求。用汽车的发展展望据有关部门预测，到2010年专用汽车市场年需求量将达到70104辆，而目前国内专用车的年总产量只有30104辆。在专用车品种上，目前国际上一达7000多中，而国内仅有1000多种，无论从市场需求量还是品种数量上看，专用车的发展前景是非常广阔的。随着我国国民经济的发展，社会分工的进一步细化，市场对专用车的需求将更加多元化，对具有特殊功能的专用车的需求必将越来越多，需求高技术专用车的呼声将越来越高。目前专用汽车市场的多元化形态将得到进一步的加强，经济与科学技术发发展要求更多的专用汽车新品种面世。未来专用汽车的主流市场将集中在城建、服务黑龙江工程学院本科生毕业设计3和高等级公路运输、管理这两大块，它包括了专用汽车的大多数品种，这些品种根据各行业的具体发展情况，随时间、地域的不同会形成不同品种的市场热点。我国专用汽车的市场前景将十分广阔4。计内容本文是以罐体为设计重点，所以罐体的设计为其主要设计内容，设计内容如下：（1）进行二类底盘的选型；（2）专用车辆的总体布置，绘制总布置草图；（3）液罐装置的选型，设计，计算；（4）排液装置的选型；（5）隔热保温装置的选型，设计；（6）整车的性能分析计算。在设计的过程中，需要设计的主要问题内容如下：（1）车辆的总体布置；（2）副车架设计、副车架和主车架的连接；（3）奶罐车和副车架的连接；（4）排液装置的设计计算想、选型；（5）副车架、主车架、罐体的强度校核，（6）整车性能分析计算。计方法、手段设计部分的基本内容下：（1）设计研究内容摘要；（2）设计研究题目的意义、技术现状、存在的问题及发展趋势；（3）罐体的设计与计算。其中包括罐体截面的设计计算，罐体厚度的确定，封头的设计，罐体容积的计算；（4）保温隔热装置的设计；（5）所选二类底盘的尺寸及质量参数确定及整车性能分析计算；（6）设计研究内容问题与分析。在完成罐体的设计和整车的尺寸参数后，进行图纸的绘制。其中包括：（1）奶罐车总体构造图；（2）罐体的总体构造图；（3）人孔、防波板的部件装配图。）尽量避免对汽车底盘各总成位置的变动；（2）应满足专用工作装置的的性能的要求，使专用功能得到充分发挥；（3）装载质量、轴载质量分配等参数的估算和校核；（4）应避免工作装置的布置对车架造成集中载荷；（5）应尽量减少专用汽车的整车整备质量，提高装载质量；（6）应符合法规的要求。2车平头柴油载货汽车（六缸）。奶罐车主要有汽车底盘罐体总成和进排系统等组成。罐体为双层保温罐体，上部有人孔和放注奶装置，内部有清洗装置等部件。人孔盖上装有呼吸阀。副车架与罐体焊在一起，用用定位连接板定位。罐内设有防波板。操作箱应能保证管路系统的控制和显示部分的合理布置，并能安置吸排装置的出入口及与奶直接接触的操作工具附件等。排料系统有奶泵四通球阀流量计总阀和连接管道组成。奶泵由电机驱动，与四通球阀一起完成液奶的吸入排放自流关闭四个功能。）罐体罐体采用圆形截面。此结构刚性好, 能够承受罐体的内压, 工艺性好, 便于组织生产, 能较好地适应中小批量的生产方式。罐体为环焊缝拼接式, 内罐的罐体材料选用304不锈钢材质, 生产过程为卷板开卷、校平、根据筒体周长画线。为能有效保证切口质量及尺寸精度, 要求采用剪板机开料, 光后把表面清理干净, 随即贴上保护胶膜,并且在以后的转运、加工过程中, 要求非常小心, 不得使表面挂花、擦伤。卷筒前, 根据所选择的焊接方式, 在板料周边焊缝处开坡口, 然后卷板成筒体。卷板机辊轴要求事先用软垫缠包保护, 并须彻底清除软垫中夹杂的金属屑粒、砂粒等杂物。卷筒成形后, 先焊接纵向焊缝, 并根据技术要求对焊缝作无损探伤检验。根据罐体结构, 装配罐体内部横向防波板及垫板, 装配时要求特别注意不得损坏罐体内抛光表面。然后焊接罐体环焊缝, 组焊为整体, 同样按要求对罐体环焊缝作无黑龙江工程学院本科生毕业设计5损探伤。为保证已抛光表面不被擦伤、挂花, 进罐工作人员必须着软底鞋, 并在每次工作前后要将抛光表面上的金属屑粒及杂物清除干净。（2）防波板为保证罐体自身强度、刚度, 并有效地衰减汽车运行中液态食品对车辆的涌动与冲击, 罐体内应设置横向防波板, 且使每个隔仓的容积一般不超过5，隔仓板或防波板的厚度不小于罐体壁厚；防波板的有效面积应大于罐体横截面积的40。从增加防波板刚性、减少自重考虑, 防波板设计成球冠形, 并在防波板上开液态食品流通孔及供检修人员通过的人孔。所有开孔周边均要求修磨圆滑, 无尖角, 防波板两侧面均须作抛光处理, 波板在装配过程中, 务必保护已抛光后的表面,不得挂花及擦伤。另外, 装配防波板时要注意相邻两块防波板上的人孔交错布置, 以增加防波能力。为消除罐体内部存在的无法清洁的死角及夹层, 对于防波板与垫板、垫板与罐体内壁之间的连接, 均需采用全焊结构, 并将各零部件的尖角彻底修磨光洁圆滑。为减少焊接变形, 根据受力情况, 可适当减少垫板与筒体, 防波板与垫板之间焊角高度, 并对焊角处抛光。防波板垫板在罐体最低位置处, 要求有不小200 距, 以保证液态食品能够顺利通畅地排出罐外, 减少残液的积存。（3）喷淋清洗管路装置为满足食品卫生法规要求, 在每次装运液态食品前后, 对罐体内部及所有同液态食品接触的管路, 作彻底的清洗, 不留残液、残渣, 并进行消毒杀菌。清洗喷淋水要求能够到达罐内任何部位, 并须保持一定的冲击力, 所以在罐体每个隔仓内均要求设置喷淋清洗器。清洗器应能够作360空间喷淋, 安装连结紧固, 使用可靠, 有效防止任何零部件脱落入罐中。洗涤管路和液态食品输送管路内壁焊缝要求成形良好、光洁、无尖角, 以避免杂物及杂菌附着。罐体内部管路外表面要进行打磨抛光处理, 抛光要求应与罐内壁相同。当罐外进入罐内的管路在穿过罐壁时, 焊缝必须保证在罐内施行, 并在施焊完毕后对焊缝作打磨抛光处理, 保证无尖角, 圆滑过渡。对于人孔筒节, 进出料管口, 平衡管口及液位计等管口。凡有食品流通的管道, 均采用食品工业用不锈钢管, 要求其内、外壁光洁, 焊接时必须采用有效措施保证内壁焊缝成形良好, 并且在设计及制作开料时, 尽量采用整体结构, 减少焊缝。弯制管路时, 要求保证弯曲处不得出现皱折及弯扁现象, 为使管路安装拆卸方便, 在管路连接处可采用圆螺纹管接配件活接头,连接可靠, 便于清洁, 但必须注意管件密封圈均采用符合卫生标准的食品橡胶材质,以确保无毒无害, 不污染食品。（4）安全泄放装置黑龙江工程学院本科生毕业设计6食品罐车在运输过程中, 始终保持与外界隔离和承压状态。由于温度升高, 食品液晃动及二氧化碳气体析出等原因, 会造成罐内压力增高。为保证车辆及罐体不致损坏,在罐上加装有安全泄放阀。安全阀要求采用不锈钢材质, 安全阀内部的密封元件为食品橡胶。为尽量减少液体进入阀体内部, 或减少残液积存, 安全阀一般装设于人孔盖板上, 处于气相空间,其外部则由人孔护罩来保护。（5）人孔罐体上开设一个人孔。人孔盖与法兰之间采用螺栓连接, 人孔密封结构采用O 形圈形式, 并将O 形圈设置于人孔盖上, 减少杂物积存, 同时便于固定槽的清洗与消毒。 人孔盖下表面、洁无刻痕, 无尖角。安全阀布置在人孔盖上, 阀体与人孔盖采用螺纹连接,阀体在安装完毕后, 阀体底面应与人孔盖下表面相平齐, 以便于清洗及消毒。人孔护罩采用罩盖用弹性栓钩固定在护罩筒身上, 以保证车辆在运行中无松动现象, 并能有效防止外界杂物的侵入。护罩盖不得影响安全阀的起跳动作。在此应特别强调不得损伤护罩外表面而破坏美观。在人孔护罩两侧最低处、焊装有泄水管, 使人孔护罩内不积存残液及水。（6）液位计在装卸牛奶过程中, 要求能够及时了解罐内牛奶液位变化, 在该车上设有液位计。其中液位计采用浮球式不锈钢结构,液位计要装设于喷淋清洗装置的工作范围之中, 从而保证清洁无菌。（7）保温隔热装置在液态食品运输过程中为有效抑制其腐败变质, 一定要保持液态食品处于较低温度。装车时一般在1 3,在整个运输过程中温升不应超过5, 所以加装隔热保温层是非常必要的。保温材料选用聚氨脂现场发泡, 此材料具有容重小, 导热系数低, 便于现场发泡施工, 不易老化的优点。（8）液态食品充、放料管路由于液态食品直接供人饮用, 而且车辆在公路上行驶距离远, 运行时间长, 所以凡是食品液的进出口及阀门, 都要有可靠的锁固装置和防尘防污染装置。另外充放料管路阀门要尽量靠近保温层, 要求所有管路绝不能同车辆的运动相干涉。下端则利用螺栓与主车架黑龙江工程学院本科生毕业设计7纵梁腹板相连接。止推板的优点在于可以承受较大的水平载荷，防止副车架与主车架纵梁产生相对水平位移。托架组成，上、下托架均通过螺栓分别与副车架和主车架纵梁的腹板相固定，然后再用螺栓将上、下托架相连接。由于上、下托架之间留有间隙，因此连接支架所能承受的水平载荷较小，所以连接支架应能和止推连接板配合使用。止主车架纵梁翼面变形，应在其内侧衬以木块，但在消声器附近，必须使用角铁等作内衬。当选用其他连接装置有困难时，可采用。重心的高度是影响整车横向稳定性的主要因素，因此在罐车的布置和设计中，如何降低整车重心应是考虑的主要问题一般来说降低整车重心只能从罐体上着手，通常应从三个方面来考虑：第一，从罐体本身着手，减小罐体高度方向上的尺寸，在容积一定的情况下，减小高度方向上的尺寸，就要增加宽度和长度方向的尺寸，因此受到外廓尺寸的限制。第二，从罐体与车架的联结部分着手，罐体与车架不能直接连接，中间必须有连接件。及罐体与车架的联结型式的各种结构进行了比较，并对其它各部分专用设备做整体的布置。本章的内容将为以后各章的设计做好铺垫。型介绍一汽汽车公司生产的2车平头柴油载货汽车（六缸）。解放骏威是一汽针对城市内物流运输和城际间物流市场而开发的全新中型卡车平台，汇聚了众多具有创新意义的自主研发成果，从设计、制造，到材料、工艺等各方面达到国内领先水平。全新驾驶室外观造型，继承了满而又大方；国内同系列产品最宽的三人座驾驶室，平头全金属封闭式，采用全景曲面风窗玻璃，全新内饰、软化仪表板，能够有效起到吸收撞击能量和阻燃的重要作用，乘坐舒适性高，车门双层密封，增加车门防撞梁。提高了驾驶室的密封性和安全性，全新变速操纵机构，灵活方便，符合人体工程学设计的多调整功能的高靠背驾驶员座椅，靠背角度可调的乘客座椅和靠背折叠式中间座椅，长时间驾驶不易疲劳，均装有安全带；充满人性化的设计细节。与国际接轨的解放最成熟可靠的动力总成，全新设计模块化底盘，车架采用高强度钢板，整车自重国内同类产品量轻，在同类产品中具有显著的竞争优势。解放骏威产品主要为42、62、84三种驱动方式的载货车、厢式车、改装车底盘。功率覆盖130总重分为八吨基本型和十二吨加强型两个系列，八吨基本型匹配三阶段为从德国引进的道依茨4装3)，挡轻便灵活。成熟的解放8吨后桥具有重量轻、驱动能力强的特点。220障强度要求的条件下降低整车重量。十二吨加强型匹配发动机为 8，国三阶段为道依48发动机。声小、承载能力强、传动平稳可靠。解放10吨级桥具有承载能力强、成熟可靠、备件充足、通用化程度高的特点。载质量底盘型号 备质量/600前轴轴载质量/900后轴轴载质量/700额定轴载质量分配 允许前轴最大轴载质量/995允许后轴最大轴载质量/能参数最高车速/Km/h 92最大爬坡度/% 31最高档等速油耗/ L/1000km/h 16（60m/h）加速行驶车外最大噪声） 83最小转弯直径/m 19驻车坡度/% 18续行驶里程/寸参数外型尺寸 总长/000总宽/490高/775轴距/050前悬/330后悬/620轮距 前轮/800后轮/800后桥中心处上车架表面离地高度 空载/78满载/26车厢内部尺寸（长宽高） 长/600宽/300高/00离地间隙(满载) 前轴下/77后轴下/37通过角（满载） 接近角/ 26离去角/ 131）汽车整备质量包括润滑油、冷却液、燃油、备胎及随车工具；（2）汽车最小转弯直径是以前外轮轮迹中心测算；黑龙江工程学院本科生毕业设计10（3）前轮轮距按前轮接地中心计算，后轮轮距按双胎中心计算；（4）最小离地间隙指满载状态下，后桥离地面间隙；（5）总高尺寸是在空载条件下,按驾驶室顶计算；（6）最大爬坡度是指单车满载时的爬坡能力。动机2车平头柴油载货汽车（六缸）动机参数型式 直列四缸、四冲程水冷柴油增压中冷 发动机型号 速/ r/143/2300最大扭矩/转速/ r/650/1400怠速转速（r/70050最低燃油消耗率/ g/(KWh) 200缸径冲程/mm06125发动机经济转速/r/100燃油箱有效容积（L） 式、膜片弹簧离合器，摩擦直径350压气助力式，选装380 变速器一汽解放械式，2、3、4、5、6挡装有同步器，6个前进挡1个倒档，远距离杆加软轴操纵。各挡速比：械式，2、3、4、5、6挡装有同步器，6个前进挡1个倒档，远距离杆加软轴操纵。各挡速比： 传动轴390后桥：开式，二根，三个万向节：轴管尺寸（直径壁厚）903。式，二根，三个万向节：轴管尺寸（直径壁厚）895。轴整体式锻压成型，“工”字形断面。中间断面：宽8598簧座处落黑龙江工程学院本科生毕业设计11差：100销中心距1627 驱动桥一汽解放9吨级单级减速器，主减速器从动锥齿轮节圆直径390造桥壳。全浮式半轴，直尺锥齿轮式差速器，主减速比装一汽解放11吨级435单级减速器。轮及轮胎轮辋型号为：胎规格： 0 悬架前后悬架钢板弹簧均为多片簧，后端为吊环结构；前悬架装有40双向作用筒式减振器。结构参数：前簧1480761201347590140509013簧830架纵梁最大断面尺寸（断面高翼面高板料厚）：237757，纵梁内加强版厚度4，车架外宽865后面奶罐车的设计提供依据，使后面的设计能够参照货车的参数进行设计，保证设计的奶罐车在行使时能够符合设计要求。体的截面的设计罐体选择什么样的型式，应从受力情况，制造工艺以及布置等方面考虑，由于罐体不允许满载液体，所以车辆在振动时，液体在罐体内晃动，对罐体内壁产生冲击力。罐体是圆形截面，振动产生时的冲击力（沿着罐体圆周方向均衡地分布在罐体上，不会产生应力集中的现象而使罐体破裂。如果采用矩形截面（车辆在振动时产生的液体冲击力容易造成应力集中使罐体某个部位（如棱角处）由于承受应力过大，容易产生破裂。图 形截面 图 形截面在罐体横截面的设计上,考虑到保证汽车的抗侧倾翻等行驶安全性,大多数制造厂将罐体截面设计成圆形。圆形截面的有表面积最小，材料最省，容积效率最高，容器壁中的拉应力最小，刚性好的优点。体容积的确定